home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / pc / text / misc / faq7.txt < prev    next >
Text File  |  1993-08-09  |  8KB  |  179 lines
  1. Archive-name: space/schedule
  2. Last-modified: $Date: 93/08/01 23:54:01 $
  3.  
  4. SPACE SHUTTLE ANSWERS, LAUNCH SCHEDULES, TV COVERAGE
  5.  
  6.     SHUTTLE LAUNCHINGS AND LANDINGS; SCHEDULES AND HOW TO SEE THEM
  7.  
  8.     Shuttle operations are discussed in the Usenet group sci.space.shuttle,
  9.     and Ken Hollis (gandalf@pro-electric.cts.com) posts a compressed version
  10.     of the shuttle manifest (launch dates and other information)
  11.     periodically there. The manifest is also available from the Ames SPACE
  12.     archive in SPACE/FAQ/manifest. The portion of his manifest formerly
  13.     included in this FAQ has been removed; please refer to his posting or
  14.     the archived copy. For the most up to date information on upcoming
  15.     missions, call toll-free (800)-KSC-INFO (800-572-4636) or (407) 867-INFO
  16.     (867-4636) at Kennedy Space Center.
  17.  
  18.     Official NASA shuttle status reports are posted to sci.space.news
  19.     frequently.
  20.  
  21.  
  22.     WHY DOES THE SHUTTLE ROLL JUST AFTER LIFTOFF?
  23.  
  24.     The following answer and translation are provided by Ken Jenks
  25.     (kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov).
  26.  
  27.     The "Ascent Guidance and Flight Control Training Manual," ASC G&C 2102,
  28.     says:
  29.  
  30.     "During the vertical rise phase, the launch pad attitude is
  31.     commanded until an I-loaded V(rel) sufficient to assure launch tower
  32.     clearance is achieved. Then, the tilt maneuver (roll program)
  33.     orients the vehicle to a heads down attitude required to generate a
  34.     negative q-alpha, which in turn alleviates structural loading. Other
  35.     advantages with this attitude are performance gain, decreased abort
  36.     maneuver complexity, improved S-band look angles, and crew view of
  37.     the horizon. The tilt maneuver is also required to start gaining
  38.     downrange velocity to achieve the main engine cutoff (MECO) target
  39.     in second stage."
  40.  
  41.     This really is a good answer, but it's couched in NASA jargon. I'll try
  42.     to interpret.
  43.  
  44.     1)    We wait until the Shuttle clears the tower before rolling.
  45.  
  46.     2)    Then, we roll the Shuttle around so that the angle of attack
  47.     between the wind caused by passage through the atmosphere (the
  48.     "relative wind") and the chord of the wings (the imaginary line
  49.     between the leading edge and the trailing edge) is a slightly
  50.     negative angle ("a negative q-alpha").    This causes a little bit of
  51.     "downward" force (toward the belly of the Orbiter, or the +Z
  52.     direction) and this force "alleviates structural loading."
  53.     We have to be careful about those wings -- they're about the
  54.     most "delicate" part of the vehicle.
  55.  
  56.     3)    The new attitude (after the roll) also allows us to carry more
  57.     mass to orbit, or to achieve a higher orbit with the same mass, or
  58.     to change the orbit to a higher or lower inclination than would be
  59.     the case if we didn't roll ("performance gain").
  60.  
  61.     4)    The new attitude allows the crew to fly a less complicated
  62.     flight path if they had to execute one of the more dangerous abort
  63.     maneuvers, the Return To Launch Site ("decreased abort maneuver
  64.     complexity").
  65.  
  66.     5)    The new attitude improves the ability for ground-based radio
  67.     antennae to have a good line-of-sight signal with the S-band radio
  68.     antennae on the Orbiter ("improved S-band look angles").
  69.  
  70.     6)    The new attitude allows the crew to see the horizon, which is a
  71.     helpful (but not mandatory) part of piloting any flying machine.
  72.  
  73.     7)    The new attitude orients the Shuttle so that the body is
  74.     more nearly parallel with the ground, and the nose to the east
  75.     (usually).  This allows the thrust from the engines to add velocity
  76.     in the correct direction to eventually achieve orbit.  Remember:
  77.     velocity is a vector quantity made of both speed and direction.
  78.     The Shuttle has to have a large horizontal component to its
  79.     velocity and a very small vertical component to attain orbit.
  80.  
  81.     This all begs the question, "Why isn't the launch pad oriented to give
  82.     this nice attitude to begin with?  Why does the Shuttle need to roll to
  83.     achieve that attitude?"  The answer is that the pads were leftovers
  84.     from the Apollo days.  The Shuttle straddles two flame trenches -- one
  85.     for the Solid Rocket Motor exhaust, one for the Space Shuttle Main
  86.     Engine exhaust.  (You can see the effects of this on any daytime
  87.     launch.  The SRM exhaust is dirty gray garbage, and the SSME exhaust is
  88.     fluffy white steam.  Watch for the difference between the "top"
  89.     [Orbiter side] and the "bottom" [External Tank side] of the stack.) The
  90.     access tower and other support and service structure are all oriented
  91.     basically the same way they were for the Saturn V's.  (A side note: the
  92.     Saturn V's also had a roll program.  Don't ask me why -- I'm a Shuttle
  93.     guy.)
  94.  
  95.     I checked with a buddy in Ascent Dynamics.    He added that the "roll
  96.     maneuver" is really a maneuver in all three axes: roll, pitch and yaw.
  97.     The roll component of that maneuver is performed for the reasons
  98.     stated.  The pitch component controls loading on the wings by keeping
  99.     the angle of attack (q-alpha) within a tight tolerance.  The yaw
  100.     component is used to determine the orbital inclination.  The total
  101.     maneuver is really expressed as a "quaternion," a grad-level-math
  102.     concept for combining all three rotation matrices in one four-element
  103.     array.
  104.  
  105.  
  106.     HOW TO RECEIVE THE NASA TV CHANNEL, NASA SELECT
  107.  
  108.     NASA SELECT is broadcast by satellite. If you have access to a satellite
  109.     dish, you can find SELECT on Satcom F2R, Transponder 13, C-Band, 72
  110.     degrees West Longitude, Audio 6.8, Frequency 3960 MHz. F2R is stationed
  111.     over the Atlantic, and is increasingly difficult to receive from
  112.     California and points west. During events of special interest (e.g.
  113.     shuttle missions), SELECT is sometimes broadcast on a second satellite
  114.     for these viewers.
  115.  
  116.     If you can't get a satellite feed, some cable operators carry SELECT.
  117.     It's worth asking if yours doesn't.
  118.  
  119.     The SELECT schedule is found in the NASA Headline News which is
  120.     frequently posted to sci.space.news. Generally it carries press
  121.     conferences, briefings by NASA officials, and live coverage of shuttle
  122.     missions and planetary encounters. SELECT has recently begun carrying
  123.     much more secondary material (associated with SPACELINK) when missions
  124.     are not being covered.
  125.  
  126.  
  127.     AMATEUR RADIO FREQUENCIES FOR SHUTTLE MISSIONS
  128.  
  129.     The following are believed to rebroadcast space shuttle mission audio:
  130.  
  131.     W6FXN  - Los Angeles
  132.     K6MF   - Ames Research Center, Mountain View, California
  133.     WA3NAN - Goddard Space Flight Center (GSFC), Greenbelt, Maryland.
  134.     W5RRR  - Johnson Space Center (JSC), Houston, Texas
  135.     W6VIO  - Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, California.
  136.     W1AW Voice Bulletins
  137.  
  138.     Station    VHF       10m       15m       20m      40m     80m
  139.     ------     ------  ------  ------  ------  -----    -----
  140.     W6FXN     145.46
  141.     K6MF     145.585             7.165    3.840
  142.     WA3NAN     147.45  28.650  21.395  14.295  7.185    3.860
  143.     W5RRR     146.64  28.400  21.350  14.280  7.227    3.850
  144.     W6VIO     224.04         21.340  14.270
  145.     W6VIO     224.04         21.280  14.282  7.165    3.840
  146.     W1AW         28.590  21.390  14.290  7.290    3.990
  147.  
  148.     W5RRR transmits mission audio on 146.64, a special event station on the
  149.     other frequencies supplying Keplerian Elements and mission information.
  150.  
  151.     W1AW also transmits on 147.555, 18.160. No mission audio but they
  152.     transmit voice bulletins at 0245 and 0545 UTC.
  153.  
  154.     Frequencies in the 10-20m bands require USB and frequencies in the 40
  155.     and 80m bands LSB. Use FM for the VHF frequencies.
  156.  
  157.     [This item was most recently updated courtesy of Gary Morris
  158.     (g@telesoft.com, KK6YB, N5QWC)]
  159.  
  160.  
  161.     SOLID ROCKET BOOSTER FUEL COMPOSITION
  162.  
  163.     Reference: "Shuttle Flight Operations Manual" Volume 8B - Solid Rocket
  164.     Booster Systems, NASA Document JSC-12770
  165.  
  166.     Propellant Composition (percent)
  167.  
  168.     Ammonium perchlorate (oxidizer)            69.6
  169.     Aluminum                        16
  170.     Iron Oxide (burn rate catalyst)            0.4
  171.     Polybutadiene-acrilic acid-acrylonitrile (a rubber) 12.04
  172.     Epoxy curing agent                    1.96
  173.  
  174.     End reference
  175.  
  176.     Comment: The aluminum, rubber, and epoxy all burn with the oxidizer.
  177.  
  178. NEXT: FAQ #8/13 - Historical planetary probes
  179.